Capitolo 5: i batteri nell’acquaponica (seconda parte)

5.3.3 I BATTERI PATOGENI
Un ultimo gruppo di batteri indesiderati sono quelli che causano malattie nelle piante, nei pesci e gli esseri umani. Queste malattie sono trattate separatamente in altre parti di questa pubblicazione, nei Capitoli 6 e 7 discuteremo, rispettivamente, di impianti e malattie che colpiscono i pesci, mentre nel Capitolo 8.6 si discuterà la sicurezza delle persone. In generale, è importante che ci siano buone pratiche agricole che mitigano e minimizzano il rischio di malattie batteriche all’interno dei sistemi di acquaponica. Bisogna impedire agli agenti patogeni di entrare nel sistema: garantendo una buona igiene dei lavoratori; impedendo a roditori di defecare nel sistema; mantenendo mammiferi selvatici (cani e gatti) a distanza dai sistemi di acquaponica; evitando di usare l’acqua contaminata; ed essendo a conoscenza del fatto che qualsiasi mangime vivo può essere un vettore per introdurre microrganismi estranei nel sistema. E ‘particolarmente importante non usare acqua piovana raccolta dai tetti con le feci di uccelli a meno che l’acqua sia prima trattata. Il rischio maggiore di animali a sangue caldo è l’introduzione di Escherichia coli mentre gli uccelli spesso portano Salmonella; altri pericolosi batteri possono entrare nel sistema con feci animali. In secondo luogo, dopo la prevenzione, non bisogna permettere all’acqua dell’acquaponica di entrare in contatto con le foglie delle piante. Questo impedisce la contaminazione con malattie per le piante presenti nel sistema nonché la potenziale contaminazione delle acque dei pesci di allevamento con fini alimentari, soprattutto se il prodotto deve essere consumato crudo. Bisogna lavare sempre la verdura prima del consumo. In generale, il buon senso e la pulizia sono le migliori protezioni contro le malattie nell’acquaponica. Altre fonti di sicurezza degli alimenti nell’ambito dell’acquaponica sono forniti in questa pubblicazione nella sezione Approfondimenti.

5.4 IL CICLAGGIO DEL SISTEMA E L’AVVIAMENTO DI UNA COLONIA BIOFILTRO

Il ciclaggio del sistema è un termine che descrive il processo iniziale di costruzione di una colonia batterica al primo avvio qualsiasi sistema di allevamento a ricircolo, compreso un sistema di acquaponica. In circostanze normali, questo richiede 3-5 settimane. Il ciclaggio è un processo lento che richiede pazienza. In generale, il processo coinvolge costantemente l’introduzione di una fonte di ammoniaca nel sistema di acquaponica, alimentando la nuova colonia batterica e creando un biofiltro. La buona riuscita di questo procedimento è misurata attraverso il monitoraggio dei livelli di azoto. In generale, il ciclaggio si svolge una volta che il sistema acquaponica è costruito, ma è possibile dare al biofiltro un vantaggio quando si crea un nuovo sistema di acquaponica. È importante comprendere che durante il processo di ciclaggio ci saranno alti livelli di ammoniaca e nitriti, che potrebbero essere dannosi per i pesci. Inoltre, è importante assicurarsi che tutti i componenti dell’acquaponica, in particolare la vasca biofiltro e i pesci siano protetti dalla luce solare diretta prima di iniziare il processo.
Una volta introdotta nel sistema, l’ammoniaca diventa una fonte di cibo per i batteri che ossidano l’ammomiaca (AOB), alcuni dei quali sono naturalmente presenti nel sistema. Essi possono essere trovati a terra, in acqua e in aria. Entro 5-7 giorni dopo la prima aggiunta di ammoniaca, i batteri che ossidano l’ammomiaca (AOB) si avviano formando una colonia e cominciano a convertire l’ammoniaca in nitrito. L’ammoniaca deve essere sempre presente, ma con cautela, va aggiunta al fine di garantire una alimentazione adeguata per la colonia di sviluppo ma senza diventare tossica. Dopo altri 5-7 giorni i livelli di nitriti nell’acqua avranno iniziato a salire e a sua volta richiamare i batteri che ossidano i nitriti (NOB). Mentre aumentano le popolazioni di NOB, i livelli di nitriti nell’acqua inizieranno a diminuire essendo i nitriti convertiti in nitrati. L’intero processo è illustrato in Figura 5.3, che mostra il comportamento di ammoniaca, nitriti e nitrati in acqua nei primi 20-25 giorni del ciclo.5.3
La fine del ciclo è definita quando il livello di nitrato è in continuo aumento, il livello di nitrito è 0 mg/litro e il livello di ammoniaca è inferiore a 1 mg/litro. In buone condizioni, questo richiede circa 25-40 giorni, ma se la temperatura dell’acqua è bassa, il completamento del ciclo può richiedere fino a due mesi. A questo punto, una colonia batterica è sufficiente formata ed è attivamente in grado di convertire l’ammoniaca in nitrati.
Il motivo per cui questo processo è lungo è perché i batteri nitrificanti crescono in modo relativamente lento, richiedono 10-15 ore per raddoppiare la popolazione. Tuttavia, alcuni batteri eterotrofi possono raddoppiarsi in appena 20 minuti.
I rivenditori di acquari e acquaculture vendono vari prodotti contenenti batteri nitrificanti. Una volta aggiunto al sistema, questi colonizzano immediatamente il sistema evitando così il processo spiegato sopra. Tuttavia, questi prodotti possono essere costosi o non disponibili e, in definitiva inutili, come il processo di ciclaggio possono essere ottenuti utilizzando mezzi organici. In alternativa, se è disponibile un altro sistema di acquaponica, può risultare estremamente efficacie condividere parte del biofiltro come seme di batteri per il nuovo sistema. Questo riduce notevolmente il tempo necessario per il ciclaggio del sistema. Può anche essere utile per avviare separatamente un biofiltro gocciolandogli sopra continuamente una soluzione contenente 2-3 mg/litro di ammoniaca per alcune settimane. Il biofiltro “preciclato” svolgerebbe allora funzionante come starter semplicemente incorporandolo nel nuovo biofiltro.
Molte persone usano i pesci come fonte di ammoniaca in un nuovo serbatoio. Tuttavia, questi pesci subiscono gli effetti delle alte concentrazioni di ammoniaca e nitriti durante tutto il processo di ciclaggio. Molti nuovi acquariofili non hanno la pazienza di consentire al serbatoio di effettuare un pieno ciclo e il risultato è che i nuovi pesci muoiono, questo è comunemente indicato come “sindrome del serbatoio nuovo”. Se si utilizzano i pesci, si consiglia di utilizzare un coefficiente di densità molto bassa (≤ 1 kg / m3). Invece di utilizzare i pesci, ci sono altre fonti da cui trarre l’ammoniaca necessaria per avviare l’alimentazione della colonia del biofiltro. Le possibili fonti includono i mangimi per pesci, rifiuti animali sterilizzati, fertilizzante di nitrato di ammonio e ammoniaca pura. Ciascuna di queste fonti ha aspetti positivi e negativi, alcune fonti sono di gran lunga migliori e più sicure da usare rispetto ad altre.
La migliore fonte di ammoniaca viene dal cibo per pesci macinato, perché è un prodotto biologicamente sicuro ed è relativamente facile controllare la quantità di ammoniaca che viene aggiunta (Figura 5.4).5.4 Assicurarsi di utilizzare solo prodotti freschi, incontaminati e liberi da malattie. Rifiuti del pollame, pur essendo un eccellente fonte di ammoniaca, possono essere molto rischiosi e introdurre facilmente batteri pericolosi per il sistema di acquaponica (Figura 5.5). Escherichia coli e Salmonella spp. si trovano comunemente nei polli e altri concimi animale, quindi, qualsiasi stallatico deve essere sterilizzato prima dell’uso. Prodotti domestici contenenti ammoniaca possono essere usati, ma bisogna essere sicuri che il prodotto sia 100 percento ammoniaca e non comprenda altri ingredienti quali detergenti, coloranti o metalli pesanti che potrebbero rovinare l’intero sistema. Una volta selezionata la sorgente di ammoniaca, è importante aggiungere l’ammoniaca lentamente e costantemente, per monitorare i livelli di azoto ogni 2-3 giorni (Figura 5.6).5.6 È utile registrare i livelli su un grafico per monitorare il processo del ciclaggio. È importante non aggiungere troppa ammoniaca, ed è meglio avere troppo poco che troppo. L’obiettivo è di 1-2 mg/litro. Se i livelli di ammoniaca non sono mai superiori a 3 mg/litro, è necessario fare uno scambio di acqua per diluire l’ammoniaca ed evitare che inibisca i batteri.

5.4.1 AGGIUNTA DI PESCI E DI PIANTE DURANTE IL PROCESSO DI CICLAGGIO
Piante e pesci dovrebbero essere aggiunti solo dopo che il ciclo è completo. Le piante possono essere aggiunte un po ‘prima, ma ci si aspettano carenze alimentari in queste prime piante durante questo primo periodo perché altre sostanze nutritive prendono tempo per raggiungere concentrazioni ottimali (Figura 5.7).
Solo una volta che i livelli di ammoniaca e nitriti sono inferiori a 1 mg/l è sicuro il processo di introduzione dei pesci. Iniziare sempre introduzione dei pesci lentamente. Una volta che sono stati introdotti i pesci, non è raro vedere un picco nei livelli di ammoniaca e nitriti secondari. Questo accade se l’ammoniaca prodotta dal pesce appena introdotto è molto superiore alle quantità di ammoniaca giornaliera aggiunti durante il processo di ciclaggio. Continuare a monitorare i livelli di tutti e tre i tipi di azoto, ed essere pronti a fare scambi idrici se i livelli di ammoniaca o nitrito si elevano al di sopra di 1 mg/litro, mentre il sistema continua il ciclo.

5.5 SOMMARIO DEL CAPITOLO
• Nell’acquaponica, l’ammoniaca deve essere ossidata in nitrato per prevenire la tossicità per i pesci.
• Il processo di nitrificazione è un processo in due fasi dove i batteri ammoniaca ossidanti convertono l’ammoniaca (NH3) in nitriti (NO2) e quindi i batteri nitriti-ossidanti convertono nitriti in nitrati (NO3).
• I cinque fattori più importanti per una buona nitrificazione sono: i letti di crescita elevata superficie per i batteri di crescere e colonizzare; pH (6-7); temperatura dell’acqua (17-34 ° C); l’ossigeno disciolto DO (4-8 mg / litro); il riparo dalla diretta esposizione al sole.
• il ciclaggio del sistema è il processo iniziale di costruzione di una colonia di batteri nitrificanti in una nuova unità di acquaponica. Questo processo comporta l’aggiunta per 3-5 settimane di una fonte di ammoniaca nel sistema (mangime per pesci, fertilizzanti a base di ammoniaca, fino ad una concentrazione in acqua di 1-2 mg/litro) al fine di stimolare la crescita dei batteri nitrificanti. Questo dovrebbe essere fatto lentamente e costantemente. Ammoniaca, nitriti e nitrati sono monitorati per determinare lo stato del biofiltro: il picco e la successiva caduta nella concentrazione di ammoniaca è seguito da un modello simile per i nitriti prima che i nitrati inizino ad accumularsi. Pesci e piante vengono aggiunti solo quando i livelli di ammoniaca e nitriti sono bassi e il livello di nitrato comincia a salire.
• test per ammoniaca e nitriti vengono utilizzati per monitorare la funzione dei batteri nitrificanti e le prestazioni del biofiltro. In un sistema funzionante, ammoniaca e nitriti dovrebbero essere vicino a 0 mg/litro. Alti livelli di ammoniaca o nitrito richiedono un cambio d’acqua e di azione di gestione. Solitamente, scarsa nitrificazione è dovuta ad una variazione della temperatura dell’acqua, ossigeno disciolto (DO) o livelli di pH.
• Un’altra classe di microrganismi naturalmente presenti nel acquaponica è quello di batteri eterotrofi. Essi decompongono i rifiuti solidi organici dei pesci, rilasciando alcuni dei nutrienti in acqua in un processo chiamato mineralizzazione.

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2 thoughts on “Capitolo 5: i batteri nell’acquaponica (seconda parte)

  1. Salve
    Complimenti per l’ottima pianificazione del programma
    Davvero notevole e ricco di dettagli interessanti
    Sono entusiasta di poter attingere ad informazioni veramente significative
    Domanda :
    Sarebbe possibile individuare una profilassi
    Preventiva , a cui sottoporre la colonia ittica
    Prima di i’m metterla nel sistema ?

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